Cloud computing

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Les principes et paradigmes du cloud computing

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  • So, I’m going to present he first part.
  • During this presentation, I will introduce the concept of Cloud, then I will illustrate Services, then deployements models…
    Some Advantages and Disadvantages ..
  • Commençons par une simple question

  • Si vous utilisez au moins une de ces applications
  • Let’s move to brief History of Cloud Computing
  • In 1999 Salesforce started delivering applications to users using a simple website. The applications were delivered to enterprises over the Internet

    Amazon was next on the bandwagon, launching Amazon Web Service in 2002.

    Then in 2006, Amazon launched its Elastic Compute cloud (EC2) as a commercial web service that allows small companies and individuals to rent computers on which to run their own computer applications.

  • Then Google … came
    And the year 2009 marked a Key…
    with the arrival of browser based cloud enterprise applications, with the best known being Google Apps Working on Google Chrome.

  • Office 365 was announced in the autumn of, and was made available to the public on 2011 by Microsoft.
  • ??
  • Actually the general idea behind cloud computing dates back to the 1960s,

    Grid computing, a concept that originated in the early 1990s as an idea for making computer power as easy to access as an electric power grid also contributed to cloud computing.

  • No !
    Because the Technology is not new. Actually Cloud uses Utility Computing, Grid… Virtulasation, SO Cloud Computing is just a buzzword used to ….
    “Cloud computing is a buzzword used to repackage old technol that have existed for decades
  • Let’s compare the Traditional IT with expected Cloud Computing features.
    In Traditional, you will manually provision your needed resources, with Cloud computing it’s rather Self-provis

    NEXT… I will illustrate in more details these expected features ..
  • The most important question how can we define the Cloud Computing ?
  • The most relevant…
    Another simple definition from Wikepdia
  • NIST defines 5 key cloud charcteristics

    All resources co-exist in a common pool ..
  • I’m going to demonstrate How important the provision process is.

    To provision needed resources, we need to estimate the peak of demand ,then we buy needed resources. The gray color shows the unused resources.

    Imagine that we make a bad estimation of that peak, so there are two cases, either we buy too much more resources than needed, then …
  • We buy less resources than needed, and then, we will have a Heavy penalty because we are goinig to lose not only revenues but also users.
  • With cloud, there is no fear of over or under-provisionning,, beacuse you will get resources according to your demand !
  • A key concept of Cloud computing is Virtualisation
  • (voir cette solution)
  • Tenants, like the distinct users on an operating system require a level isolation

    Multi-tenancy: multiple companies or users using the same software with a level of isolation
    Tenants are companies or users that would have historically installed and used a single instance of software solely for their own use
    Multi-tenancy allows companies/users to use the same software with a level of isolation

    Multi-tenancy is the fundamental technology that cloud uses to share IT resources cost-efficiently and securely among tenants (businesses, organizations, ...)

  • Until now, we’ve been using the term Resources without specifying waht could resource be ?
  • (c) Copyright 2009 IBM Corporation

  • Users not required to handle software upgrades and patches 
    Application Programming Interfaces (APIs) allow for integration between different pieces of software

  • Analogous to SaaS except that, rather than being software delivered over the web, it is a platform for the creation of software, delivered over the web.
  • Support for development team collaboration – some PaaS solutions include project planning and communication tools
    Engine Yard,
  • Infrastructure as a Service (IaaS) is a way of delivering Cloud Computing infrastructure – servers, storage, network and operating systems – as an on-demand service. Rather than purchasing servers, software, datacenter space or network equipment, clients instead buy those resources as a fully outsourced service on demand

    Resources are distributed as a service 
    Allows for dynamic scaling 
    Has a variable cost, utility pricing model 
    Generally includes multiple users on a single piece of hardware

    Let us try to understand this using Amazon EC2. In Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud) your application will be executed on a virtual computer (instance). You have the choice of virtual computer, where you can select a configuration of CPU, memory & storage that is optimal for your application. The whole cloud infrastructure viz. servers, routers, hardware based load-balancing, firewalls, storage & other network equipments are provided by the IaaS provider. The customer buy these resources as a service on a need basis.
  • The most important question how can we define the Cloud Computing ?
  • Unlike Public Cloud,
  • Le nuage est détenu et géré par l'un des collaborateurs dans la communauté et il peut exister sur ou hors site
  • We know that most clients are going to need more than just infrastructure support. We also know that for certain workloads and applications, not everything will move to a cloud environment.

    move up the stack from traditional IT to infrastructure to platform to software as a service

    The critical thing is to understand how you target different workloads and applications to delivery models. For example email in a SaaS model is a good option if you don’t mind a standardized environment. But you may feel differently about your complex, customer legacy applications where you can benefit from the advantages of some automation of the middleware layer.
  • Cloud accelerates business value across a wide variety of domains.

    It gets only minutes…
  • Since applications run in the cloud, not on the desktop PC, your desktop PC does not need the processing power or hard disk space demanded by traditional desktop software.
    When you are using web-based applications, your PC can be less expensive, with a smaller hard disk, less memory, more efficient processor...

  • Unlimited storage capacity
    Cloud computing offers virtually limitless storage
    Your computer's current 1 Tbyte hard drive is small compared to the hundreds of Pbytes available in the cloud.

    Another advantage to cloud computing is that you are no longer faced with choosing between obsolete software and high upgrade costs.
    Improved document format compatibility
    You do not have to worry about the documents you create on your machine being compatible with other users' applications or OSes
    There are potentially no format incompatibilities when everyone is sharing documents and applications in the cloud.
  • A dead Internet connection means no work and in areas where Internet connections are few or inherently unreliable, this could be a deal-breaker
    Web-based applications require a lot of bandwidth to download, as do large documents.

    This situation is bound to change, but today
  • Features might be limited:
    This situation is bound to change, but today many web-based applications simply are not as full-featured as their desktop-based applications.
    For example, you can do a lot more with Microsoft PowerPoint than with Google Presentation's web-based offering

    Can be slow:
    Even with a fast connection, web-based applications can sometimes be slower than accessing a similar software program on your desktop PC.
    Everything about the program, from the interface to the current document, has to be sent back and forth from your computer to the computers in the cloud.
    If the cloud servers happen to be backed up at that moment, or if the Internet is having a slow day, you would not get the instantaneous access you might expect from desktop applications.

  • Cloud computing

    1. 1. + Cloud Computing Principes & Paradigmes Heithem Abbes
    2. 2. 2 Contenu  Introduction  Définition du Cloud Computing  Modèles de services  Modèles de déploiement  Avantages & Inconvénients  Conclusion
    3. 3. 4 OUI !
    4. 4. 6 1999 : Un des pionniers du Cloud Computing était, qui a introduit le concept de la livraison d'applications d'entreprise (CRM) via un site web simple. 2002 : Amazon Web Services fournissant des services de stockage et de calcul 2006 : Amazon’s Elastic Compute cloud (EC2) comme un service Web commercial qui permet aux petites entreprises et aux particuliers de louer des ordinateurs sur lesquels ils exécutent leurs propres applications Histoire
    5. 5. 7 2009 : Tournant décisif dans l'évolution de Cloud Computing, avec l'arrivée d'applications d'entreprise de cloud basé sur un navigateur 2006 : Google Docs History
    6. 6. 8 2009 : Microsoft entre dans le cloud computing avec le lancement de Windows Azure (plate-forme de cloud) 2010 : Office 365 a été annoncé History
    7. 7. Is cloud computing really new? 1960 : John McCarthy dit que “computation may someday be organized as a public utility.” 1990 : Grid computing, une idée pour permettre l’accès à une puissance de calcul aussi simple que l’accès à un réseau électrique
    8. 8. 11 Is cloud computing really new?  La technologie n’est pas nouvelle  Cloud Computing est un mot à la mode utilisé pour reconditionner les anciennes technologies qui existent depuis des décennies  Nouveau modèle de consommation et de prestation de service  Self-service et autogestion sont nouveau NON OUI Virtualization Web 2.0 Utility Computing Grid Computing End User Focused
    9. 9. 12  Approvisionnement manuel  Matériel dédié  Capacité fixe  Payer pour la capacité  Frais de ressources et d’exploitation  Géré par les admin. systèmes  Approvision. automatique  Matériel partagé  Capacité élastique  Payer pour l’utilisation  Frais d’exploitation  Géré via APIs Classique Cloud IT Classique vs. Cloud Computing
    10. 10. 14 Définition  Le Cloud Computing est un modèle permettant un accès simple, à la demande à un ensemble de ressources informatiques partagées et configurables  Ressources :  Équipements réseaux, serveurs, stockage, applications et services  Peuvent être rapidement approvisionnées et publiées avec un effort minime de gestion ou interaction avec le prestataire de service.
    11. 11. 15 ① Ressources partagées/groupées  Les ressources sont extraites d’un reservoir commun ② Accès distant via le réseau  Disponible à partir de n’importe où avec une connexion Internet en utilisant n’importe quelle plateforme ③ Accès à la demande en self‐service  Le consommateur peut allouer des ressources automatiquement sans avoir besoin d’une interaction humaine avec le fournisseur cloud 5 caractéristiques clés (1/2)
    12. 12. 16 ④ Elasticité rapide  Les ressources peuvent augmenter et diminuer rapidement selon la demande du client  Totalement automatique ⑤ Pay by use  les services sont facturés  Les utilisateurs paient seulement le service utilisé  Les services peuvent être annulés à tout moment 5 caractéristiques clés (2/2) (2/2)
    13. 13. 17 Approvisionnement de ressources Sous-Utilisation ! Approvisionnement Sur-approvisionnement Demande Capacité Temps Ressources Ressources non utilisées Demande Capacité Temps Ressources
    14. 14. 18 Approvisionnement de ressources Sous-approvisionnement Perte de revenue ! Resources Demand Capacity Temps (jours) 1 2 3 Ressources Demand Capacité Temps (jours) 1 2 3 Utilisateurs perdus! Ressources Demande Capacité Temps (jours) 1 2 3
    15. 15. 19 Approvisionnement de ressources Cloud Demande Capacité Temps Ressources Ressources non utilisées
    16. 16. 20 Virtualisation Matériel Système d’exploitation App App App Pile traditionnelle Matériel SE App App App Hyperviseur SE SE Pile virtualiséé  Abstraction des ressources informatiques  Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources
    17. 17. 21 Virtualisation  Ingredient indispensable pour le Cloud Computing
    18. 18. 22 Virtualisation  Séparer la couche logiciel du serveur de la couche matérielle : système d'exploitation, les applications et le stockage de ce serveur.  Un serveur virtuel peut être desservi par une ou plusieurs machines, une machine peut accueillir plus d'un serveur virtuel.  Peut-être étendu facilement: l'administrateur peut ajuster les ressources allouées à ce serveur virtuel  Modèle de serveur peut être créé dans un environnement virtuel pour, ensuite, créer plusieurs serveurs virtuels identiques  Les serveurs virtuels eux-mêmes peuvent être migrés d'une machine à autre à volonté. 22
    19. 19. 23 Virtualisation  Abstraction des ressources informatiques  Une technique pour cacher les caractéristiques physiques des ressources informatiques de la manière dont les systèmes, les applications ou les utilisateurs finaux interagissent avec ces ressources  Objectifs  Abstraction : simplifier l'utilisation de la ressource sous-jacente  Réplication : créer plusieurs instances de la ressource  Isolation : séparer les utilisations des clients des ressources sous-jacentes
    20. 20. 24 VMM ou Hyperviseur 24 VMM (Virtual Machine Monitor) ou hyperviseur est un logiciel qui gère plusieurs machines virtuelles
    21. 21. 25 Hyperviseurs ou VMM  Classification des hyperviseurs  Les hyperviseurs sont divisés en deux classes indiquant leur mode de fonctionnement :  Type 1 (bare-metal) fonctionne directement sur machine nue, assurant l’interface entre les OS virtualités et la machine.  Type 2 (hosted) fonctionne par-dessus un système d’exploitation existant, une machine virtuelle se présente alors comme un processus. L’hyperviseur doit intégrer une partie de ses fonctions au noyau par-dessus lequel il fonctionne.
    22. 22. 26 Hyperviseur de type 1  Exemples : Xen, VMware ESX, Microsoft Hyper-V, Oracle VM Server.
    23. 23. 27 Hyperviseur de type 2  Exemples : QEMU/KVM, Oracle VirtualBox, VMware Workstation.
    24. 24. 28 Multi-tenants (Multi-tenancy)  Chaque client a sa propre instance de logiciels;  Nécessite un ensemble dédié des ressources pour répondre aux besoins d'un seul client  Plusieurs clients (locataires) partagent la même application, sur le même matériel, avec le même mécanisme de stockage de données  De manière analogue aux utilisateurs exécutant des applications diverses sur le même système d'exploitation  Partager les coûts de gestion et de matériel entre un certain nombre de locataires. Tenant unique Multi-tenants  Multi-tenants est la technologie fondamentale que le cloud utilise pour partager les ressources informatiques de manière rentable et en toute sécurité chez les locataires (entreprises, organisations, ...)  Le cloud utilise la virtualization pour isoler les tenants,  On ne peut pas accéder aux données des autres tenants
    25. 25. Qu’est ce que le cloud peut fournir?
    26. 26. 30 as a Service as a Service High Volume Transactions as a Service Servers Networking Storage Middleware CollaborationBusiness Processes CRM/ERP/HRIndustry Applications Data Center Fabric Database Web 2.0 Application Runtime Java RuntimeDevelopment Tooling Les couches de IT-as-a-Service Software Platform Infrastructure
    27. 27. 31 Modèle de services de cloud  Software as a Service (SaaS)  Utilisateur final : a besoin seulement d’utiliser l’application (software)  Platform as a Service (PaaS)  Développeur d’application : a besoin d’une API sans implémenter leurs fonctionnements  Infrastructure as a Service (IaaS)  System Admin: n’a pas besoin d’acheter des machines s’il peut les louer
    28. 28. 32 SaaS  Premier, plus utilisé et connu service  Applications livrées en tant que service, sur demande, aux utilisateurs finaux sur Internet, via un navigateur  Le service comprend le logiciel, le matériel et le support  Mises à jour logicielles, des correctifs et autres travaux de maintenance sont effectués par le fournisseur de cloud, et non pas l'utilisateur final  Utilisateurs accèdent au service à travers un dispositif autorisé  Exemples:
    29. 29. 33 PaaS  Plate-forme de développement utilisé pour les développeurs  Un ensemble d'outils et de services conçus pour faire de codage et de déploiement SaaS rapide et efficace  Fournit tous les outils nécessaires pour supporter le processus complet de construction et la livraison d'applications Web et les services, tous disponibles sur Internet  Délivre une plateforme informatique y compris le système d'exploitation, l'environnement d'exécution de langage de programmation, base de données et serveur Web  Permet la création d'applications web rapidement et facilement et sans la complexité de l'achat et la maintenance des logiciels et de l'infrastructure  Permet un développement rapide à faible coût Exemples  Google App Engine, OpenShift (Redhat), Bluemix (IBM), Azure Cloud (Microsoft), Heroku
    30. 30. 35 IaaS  Délivre l'infrastructure de cloud computing, serveurs, stockage, réseaux et systèmes d'exploitation, comme un service à la demande.  Service entièrement externalisé: plutôt que d'acheter des serveurs, des logiciels, de l'espace de centre de données ou équipements de réseau, les clients achètent ces ressources à la demande  Caractéristiques  Les ressources sont distribuées en tant que service  Ressources informatiques évolutives  Coût variable, modèle de tarification des services publics  Exemples  Amazon EC2, Rackspace, FlexScale, Google Cloud (Compute Engine)
    31. 31. 37 Public Cloud  Consommateur : grand public  Fournisseur de Cloud : organisation vendant des services cloud et est propriétaire et gère l’infrastructure cloud  Emplacement de ressources : toutes les ressources existent dans les locaux de fournisseurs (on-premisses)  Multi-tenants model : coexistence de plusieurs consommateurs dans le même cloud Cloud Provider Enterprise Consumers Institute Consumers Consumers Internet
    32. 32. 38 Cloud privé  Consommateur : utilisation exclusive pour une organisation  Ressources peuvent être détenues et gérées par l'organisation consommatrice ou une autre organisation  Les services sont gérés et fournis à l’intérieur de l’organisation  Moins de restriction sur la bande passante du réseau, moins de risques de sécurité et autres exigences légales par rapport au cloud public
    33. 33. 39 Externe (off-premisses): l'organisation vise à étendre sa capacité en utilisant un cloud privé exclusif qui est accessible à distance et approvisionné par une autre organisation Private Cloud Private Cloud Private Cloud Interne (On-premises) : l’organisation ne veut stocker ses données dans un le cloud pour améliorer l’utilisation de ressource et automatiser la gestion de ces ressources Cloud Provide r
    34. 34. 40 Cloud communautaire  Une communauté, composée d'une ou de plusieurs organisations, partage des préoccupations communes telles que leur mission, les politiques et les mesures de sécurité  Le cloud communautaire expose ses ressources uniquement pour une telle communauté  Le cloud est détenu et géré par l'un des collaborateurs dans la communauté  Exemple: un cloud communautaire pour la recherche et les organisations universitaires pour mener des expériences scientifiques à grande échelle (e-science) Private Cloud Organization Y Organization X Organization Z
    35. 35. 41 Hybrid Cloud  Ce modèle combine plusieurs cloud : privé, communautaire ou public qui conservent leurs identités uniques, mais sont liés ensemble comme une seule unité  Par exemple, une organisation peut utiliser un cloud public pour certains aspects de ses activités et peut avoir un cloud privé pour ses données sensibles Public Cloud Enterprise Consumers Private Cloud Public Cloud Private Cloud
    36. 36. 42 Workloads Networking Storage Servers Virtualization O/S Middleware Runtime Data Applications Traditional On-Premises Networking Storage Servers Virtualization O/S Middleware Runtime Data Applications Platform as a Service Networking Storage Servers Virtualization O/S Middleware Runtime Data Applications Software as a Service Vendor Manages in Cloud Client Manages Networking Storage Servers Virtualization Middleware Runtime Data Applications Infrastructure as a Service O/S
    37. 37. 43 Avantages de cloud Server / Storage Utilization 10-20% Self service None Test Provisioning Weeks Change Management Months Release Management Weeks Metering/Billing Fixed cost model 70-90% Unlimited Minutes Days/Hours Minutes On demand Traditional environments Cloud enabled enterprise Cloud accelerates business value Capacité From To VIRTUALIZATION AUTOMATION Cost Flexibility
    38. 38. 44 Modèle conceptuel de référence
    39. 39. 45 SLA (Service Levels Agreements)  SLA est la formalisation d’un accord négocié entre deux parties.  C’est un contrat entre clients et fournisseurs.  Il met par écrit l’attente des parties sur le contenu des prestations, leurs modalités d'exécution, les responsabilités des parties, les garanties, c'est- à-dire la qualité de service.  Par exemple, le SLA peut spécifier les niveaux de disponibilité, de performance, d’opération ou de tout autre attribut du service en question, tel que la facturation voire les pénalités (financières ou autres) en cas de manquement au SLA.
    40. 40. 46 Avantages  Réduction des coûts  Vous n’avez pas besoin d'un ordinateur de grande puissance et de prix élevé pour exécuter des applications de cloud computing  Votre PC de bureau n'a pas besoin de la puissance de traitement ou d'espace disque exigé par le logiciel de bureau traditionnel  Votre PC peut être moins cher, avec un disque dur plus petit, moins de mémoire, processeur plus efficace…  Votre PC n'a même pas besoin d'un lecteur CD ou DVD, car aucun des logiciels doivent être chargés et aucun fichier de documents doivent être sauvegardés  indépendance de l'appareil  Vous n’êtes plus lié à un seul ordinateur ou réseau  Changements des applications et des documents vous suivent à travers le cloud  Déplacez vers un appareil portable et vos applications et documents sont toujours disponibles
    41. 41. 47 Avantages  Mises à jour logicielles instantanée  Lorsque vous accédez à une application basée sur le Web, vous obtenez la dernière version sans avoir à payer pour télécharger une mise à niveau  Mises à jour se produisent automatiquement dans la prochaine fois que vous vous connectez sur le cloud  Capacité de stockage illimitée  Cloud computing offre de stockage pratiquement illimitée  Fiabilité accrue des données  Si votre ordinateur personnel subit une panne, toutes vos données sont toujours là dans le cloud, toujours accessible
    42. 42. 48 Inconvénients  Connexion internet permanente  Puisque vous utiliser l'Internet pour se connecter à la fois vos applications et documents, si vous ne avez pas une connexion Internet, vous ne pouvez pas accéder à tout, même vos propres documents (ou dernières versions).  Ne fonctionne pas bien avec des connexions à faible débit  Une connexion Internet à faible vitesse rend le cloud computing pénible, et souvent impossible  Caractéristiques limitées  Beaucoup d'applications basées sur le Web ne sont pas aussi complet que leurs applications de bureau basé  Par exemple, vous pouvez faire beaucoup plus avec Microsoft PowerPoint qu'avec l'offre basée sur le Web de Google Présentation
    43. 43. 49 Inconvénients  Les données stockées peuvent ne pas être sécurisé  Toutes vos données sont stockées sur le cloud.  La question est de savoir comment le cloud est-il sécurisé?  Les utilisateurs non autorisés peuvent-ils accéder à vos données confidentielles?  Les données enregistrées peuvent être perdues  Théoriquement, les données stockées dans le cloud est sûre, répliquées sur plusieurs machines.  Mais il est possible que vos données disparaîssent et que vous n’avez pas de sauvegarde physique ou local.  En d'autres termes, en se appuyant sur le nuage vous met à risque si le nuage vous laisse tomber.
    44. 44. 50 Conclusion  Cloud Computing est un acteur important dans l'industrie des IT  Une véritable valeur commerciale peut être réalisé par les clients de toutes dimensions  Solutions de Cloud Computing sont simples à acquérir, ne nécessitent pas de contrats à long terme et sont plus faciles à évoluer ou diminuer selon les besoins  Services de planification et de migration adéquates sont nécessaires pour assurer une mise en œuvre réussie  Clouds publics et privées peuvent être déployés ensemble pour exploiter le meilleur des deux  Les services de surveillance assurent que les clients obtiennent le meilleur de leur environnement de cloud